Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды, получился слой толщиной в одну молекулу, и заняла площадь 300 см2. Определите средний диаметр молекулы масла.

15 Ноя 2020 в 19:41
152 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить количество молекул масла, которые содержатся в этой капле.

Объем капли масла: 0,003 мм3 = 0,003 * 10^-9 м3

Площадь, которую она занимает: 300 см2 = 300 * 10^-4 м2

Толщина слоя масла: одна молекула

Теперь рассчитаем количество молекул масла в этой капле:

N=VVмолекулы N = \frac{V}{V_{молекулы}}
N=Vмолекулы V

Vмолекулы=(4/3)<em>π</em>r3 V_{молекулы} = (4/3) <em> \pi </em> r^3
Vмолекулы =(4/3)<em>π</em>r3

r=3Vмолекулы4π3 r = \sqrt[3]{\frac{3V_{молекулы}}{4\pi}}
r=34π3Vмолекулы

Теперь найдем радиус молекулы масла:

N=0,003<em>10−9(4/3)</em>π∗r3 N = \frac{0,003 <em> 10^{-9}}{(4/3) </em> \pi * r^3}
N=(4/3)</em>πr30,003<em>109

r=3<em>0.003</em>10−94π∗N3 r = \sqrt[3]{\frac{3 <em> 0.003 </em> 10^{-9}}{4\pi * N}}
r=34πN3<em>0.003</em>109

Теперь найдем количество молекул масла на данной площади:

N=SSмолекулы N = \frac{S}{S_{молекулы}}
N=Sмолекулы S

Sмолекулы=π∗r2 S_{молекулы} = \pi * r^2
Sмолекулы =πr2

Теперь найдем радиус молекулы масла:

r=Sмолекулыπ r = \sqrt{\frac{S_{молекулы}}{\pi}}
r=πSмолекулы

r=300<em>10−4π</em>N r = \sqrt{\frac{300 <em> 10^{-4}}{\pi </em> N}}
r=π</em>N300<em>104

Подставляем выражение для r из предыдущего выражения:

r=300×10−4π×3×0.003×10−94π×N3 r = \sqrt{\frac{300 \times 10^{-4}}{\pi \times \sqrt[3]{\frac{3 \times 0.003 \times 10^{-9}}{4\pi \times N}}}}
r=π×34π×N3×0.003×109 300×104

r≈1,7×10−9м r ≈ 1,7 \times 10^{-9} м
r1,7×109м

Таким образом, средний диаметр молекулы масла составляет примерно 3,4 нм.

17 Апр 2024 в 22:04
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир